JP3584573B2

JP3584573B2 - 火花点火式内燃機関

Info

Publication number: JP3584573B2
Application number: JP27597995A
Authority: JP
Inventors: 徹野田; 豊又吉; 祐一入矢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: JPH09112390A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火花点火式内燃機関に関し、詳しくは、燃焼室内に臨む電磁式燃料噴射弁によって燃焼室内に直接燃料を噴射する構成の火花点火式内燃機関における噴射弁の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼室内に直接燃料を噴射する火花点火式内燃機関としては、従来、実開平６−２２５３３号公報に開示されるようなものがあった。
このものは、燃焼室の頂部中央に噴射口を臨ませて燃料噴射弁が直立状態でシリンダヘッドに装着される構成となっている。具体的には、噴射弁の先端部に設けた雄螺子部をシリンダヘッドに形成した雌螺子部に螺合させて、噴射弁をシリンダヘッドに固定する構造になっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の構造では、弁体が内設される噴射弁の先端部をシリンダヘッドに螺子部を介して固定する構成であるため、駆動コイルから発生する熱を効率良く逃がすことができず、駆動コイルの冷却が不充分になってしまう惧れがあった。
【０００４】
また、前記従来の構造では、燃料噴射弁の固定時に噴射弁側の電極（又は噴射弁本体から延設される電極線）が回転することになってしまうため、配線の結合に支障が生じる惧れがあった。即ち、燃料噴射弁にプラグ式コネクタを一体的に備える場合には噴射弁の締付け完了位置のばらつきによってプラグの向きが一定にならず、また、燃料噴射弁から電源供給のためのリード線を延設させる場合にも、前記ばらつきによって前記リード線の延設方向を一定にできず、結線作業が複雑化する惧れがあったものである。
【０００５】
更に、前記従来の構造では、燃料噴射弁に対して電源を供給するための構成と、燃料噴射弁に対して燃料を供給する構成とが全く個別に設定されていたため、燃料噴射弁の基端部における構造が複雑化してしまい、部品点数が多くなり、また、組み立て工数が多いという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料噴射弁の駆動コイルから発生する熱を効率良く逃がすことができ、また、燃料噴射弁が締付け時に回転しても、配線結合の支障となることがなく、更に、燃料噴射弁に対する電源供給及び燃料供給を簡便な部品構成で行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、燃焼室内に臨む電磁式燃料噴射弁によって燃焼室内に直接燃料を噴射する火花点火式内燃機関において、前記電磁式燃料噴射弁のコイル部の外周に形成した雄螺子部を、シリンダヘッドに形成した雌螺子部に螺合させて、前記電磁式燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定すると共に、
前記電磁式燃料噴射弁の基端部に設けた円柱部の外周に周方向に連続する電極を形成する一方、該円柱部に嵌合する中空円筒状の電源供給コネクタの内周面に周方向に連続する電極を形成し、前記電源供給コネクタの電極と前記円柱部の電極との接触によって前記電磁式燃料噴射弁に電源を供給する構成とし、かつ、
前記燃料噴射弁の円柱部の先端面に燃料の取り入れ口を開口すると共に、前記電源供給コネクタの内周と前記円柱部外周との間に燃料溜まりを形成し、前記電源供給コネクタに接続される燃料供給路を介して前記燃料溜まりに供給された燃料を、前記取り入れ口から電磁式燃料噴射弁に供給する構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、コイル部の外周が螺子部を介してシリンダヘッドに連続することになるので、シリンダヘッドに循環される冷却水にコイル部で発生する熱を効率良く廃熱でき、以って、コイル部の過熱が回避され、コイル部における絶縁被膜の破壊等を未然に防止できる。
また、燃料噴射弁の基端部に設けた円柱部に中空円筒状の電源供給コネクタを嵌合することで、周方向に連続する電極同志が接触して導通されるので、燃料噴射弁の回転角に対して電源供給コネクタの向きを変化させる必要がなく、配線の結合を容易に行える。
更に、前記電源コネクタを介して電源が供給されると共に、燃料が電源コネクタを介して燃料噴射弁に供給されることになり、燃料噴射弁に対する電源及び燃料供給のための部品構成を簡略化できる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記電磁式燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に挟み込んだワッシャによって燃焼ガスをシールする構成とした。
かかる構成によると、燃料噴射弁の締付け荷重によって、ワッシャ部における気密性が確保され、燃焼ガスを良好にシールできる。
【００１０】
請求項３記載の発明では、前記電源供給コネクタに接続される燃料供給路を、複数の電磁式燃料噴射弁間で連続させて燃料ギャラリーを構成させた。
かかる構成によると、電源供給コネクタ間を燃料が流通して各燃料噴射弁に燃料が分配供給されるので、燃料噴射弁に並列的に燃料を分配供給させる場合に比べて、燃料噴射弁に対する燃料供給のための構成を一層簡略化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、火花点火式内燃機関におけるシリンダヘッド部の縦断面図である。
この図１において、シリンダヘッド１には、一対の吸気ポート２ａ，２ｂが形成されており、該一対の吸気ポート２ａ，２ｂの図示しない吸気弁が着座する弁座部の間に電磁式燃料噴射弁３がその噴孔部を燃焼室４内に臨ませて固定されている。
【００１２】
また、前記燃焼室４の頂部中央には点火栓５が装着されており、該点火栓５による火花点火による燃焼後の排気が図示しない排気弁及び排気ポート６を介して排出されるようになっている。
上記シリンダヘッド１は、ピストン10が嵌挿されるシリンダブロック11に固定され、これによって前記燃焼室４が形成される。
【００１３】
尚、図１において、７，８は、吸気弁，排気弁をそれぞれ駆動する一対のカムシャフトのカムブラケット、９はカムカバー、12は各気筒に空気を分配するための吸気マニホールド、13は冷却水通路である。ここで、前記電磁式燃料噴射弁３のシリンダヘッド１に対する取付け構造を詳述する。
【００１４】
前記電磁式燃料噴射弁３は、図２に示すように、その略中央部に駆動コイル21を備え、該駆動コイル21に通電することで、スプリングによって閉弁方向に付勢されている図示しない弁体を、前記スプリングによる閉弁付勢力に抗して磁気吸引してリフトさせ開弁させる構成のものである。
【００１５】
ここで、前記駆動コイル21が設けられる部分の外周に、雄螺子部23を設けてあり、かかる雄螺子部23を、シリンダヘッド１に貫通形成された噴射弁取付け穴の内周に形成された雌螺子部24に螺合させ、段差部24ａに噴射弁３の先端が突き当たるまで締めつけることで、燃料噴射弁３がシリンダヘッド１に固定されるようになっている。
【００１６】
前記燃料噴射弁３の先端部と前記段差部24ａとの間にはワッシャ25が介装され、噴射弁３の締付け荷重によって前記ワッシャ25が弾性変形して、燃焼ガスのシールが図られるようになっている。
【００１７】
上記構成によると、燃料噴射弁３のコイル付近に形成された雄螺子部23を介して燃料噴射弁３が締付け固定されるから、コイル21で発生した熱が雄螺子部23，雌螺子部24の接触面を介してシリンダヘッド１に伝達され、シリンダヘッド１に設けられた冷却水通路13によって廃熱されることになり、コイル21の熱を効率良く逃がすことができる。
【００１８】
次に、燃料噴射弁３に対する電源供給及び燃料供給の構成を説明する。
【００１９】
図１及び図３に示すように、燃料噴射弁３の基端側に設けられた円柱部31の外周に、電源供給を受ける電極32を周方向に連続して形成させてあり、更に、前記円柱部31の端面には、燃料の取り入れ口33を開口させてある。
一方、円柱部31に嵌合される中空円筒状のキャップ35（電源供給コネクタ）には、その内周に配電側の電極36をやはり周方向に連続して形成してある。更に、前記キャップ35を貫通するようにして燃料ギャラリー37（燃料供給路）が形成されると共に、該燃料ギャラリー37を介して供給される燃料を噴射弁３に分配供給すべく、前記燃料ギャラリー37から分岐して中空部の軸方向端面に開口する分配路38が形成されている。
【００２０】
尚、前記キャップ35の基端部には、プラグ式コネクタ41が一体的に設けられ、かかるプラグ式コネクタ41のプラグと前記電極36とが電気的に接続されており、前記プラグ式コネクタ41を介して電源と前記電極36とが電気的に接続される構成となっている。
また、前記燃料ギャラリー37を介して複数のキャップ35、即ち、複数の燃料噴射弁が直列に接続され、上流側での余剰燃料が下流側の噴射弁に供給されるようになっている。
【００２１】
ここで、前記キャップ35を前記円柱部31に嵌合させると、キャップ35側の電極36と噴射弁３側の電極32とが接触して、噴射弁３に対する電源供給が行える状態になると共に、キャップ35内周と円柱部31外周との間に燃料溜まりが形成され、前記分配路38を介して該燃料溜まりに供給された燃料が、前記円柱部31の取り入れ口33を介して噴射弁３の内側に取り込まれるようになる。
【００２２】
かかる構成によると、燃料噴射弁３をシリンダヘッド１に締付け固定したときに、燃料噴射弁３の角度位置が如何なる位置であっても、燃料ギャラリー37及びプラグ式コネクタ41を一定の方向に向けて嵌合させることで、電極36，32間が接触して導通が図られる。従って、燃料噴射弁３を螺子式に固定しても、配線の結合を容易に行える。
【００２３】
また、かかる電源供給を行うキャップ35に、燃料ギャラリーを構成する燃料供給路を設けてあるから、電源供給を行うための部品と燃料供給を行うための部品とが共用され、部品点数が削減され、組み立て工数の低減が図られる。
尚、図１，図３において、42はＯリングであり、該Ｏリング42によって燃料溜まりを遮蔽し、燃料が電極32側に漏れ出すことを防止している。
【００２４】
前記図３に示す構成では、キャップ35に一体的にプラグ式コネクタ41を形成したが、キャップ35から延設されたリード線の端部にプラグ式コネクタを設け、該プラグ式コネクタを介して配線の結合を行わせる構成であっても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によると、燃焼室に臨んで固定される電磁式燃料噴射弁のコイル部で発生する熱を効率良く廃熱でき、以って、コイル部の過熱が回避され、コイル部における絶縁被膜の破壊等を未然に防止できると共に、燃料噴射弁の回転角に対して電源供給コネクタの向きを変化させる必要がなく、配線の結合を容易に行え、更に、燃料が電源コネクタを介して燃料噴射弁に供給されるから、燃料噴射弁に対する電源及び燃料供給のための部品構成を簡略化でき、部品点数，組み立て工数の削減を図れるという効果がある。
【００２６】
請求項２記載の発明によると、燃料噴射弁の締付け荷重を利用して燃焼ガスを良好にシールできるという効果がある。
【００２７】
請求項３記載の発明によると、電源供給コネクタ間を燃料が流通して各燃料噴射弁に燃料が分配供給されるので、燃料噴射弁に対する燃料供給のための構成を一層簡略化して、部品点数，組み立て工数の削減をより一層図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を示すシリンダヘッド部の縦断面図。
【図２】実施形態における燃料噴射弁を示す部分断面図。
【図３】実施形態における電源供給，燃料供給構造を示す噴射弁基端側の分解斜視図。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド
３…電磁式燃料噴射弁
４…燃焼室
５…点火栓
13…冷却水通路
23…雄螺子部
24…雌螺子部
31…円柱部
32…電極
33…取り入れ口
35…キャップ
36…電極
37…燃料ギャラリー
38…分配路

Claims

燃焼室内に臨む電磁式燃料噴射弁によって燃焼室内に直接燃料を噴射する火花点火式内燃機関において、前記電磁式燃料噴射弁のコイル部の外周に形成した雄螺子部を、シリンダヘッドに形成した雌螺子部に螺合させて、前記電磁式燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定すると共に、
前記電磁式燃料噴射弁の基端部に設けた円柱部の外周に周方向に連続する電極を形成する一方、該円柱部に嵌合する中空円筒状の電源供給コネクタの内周面に周方向に連続する電極を形成し、前記電源供給コネクタの電極と前記円柱部の電極との接触によって前記電磁式燃料噴射弁に電源を供給する構成とし、かつ、
前記燃料噴射弁の円柱部の先端面に燃料の取り入れ口を開口すると共に、前記電源供給コネクタの内周と前記円柱部外周との間に燃料溜まりを形成し、前記電源供給コネクタに接続される燃料供給路を介して前記燃料溜まりに供給された燃料を、前記取り入れ口から電磁式燃料噴射弁に供給することを特徴とする火花点火式内燃機関。
前記電磁式燃料噴射弁とシリンダヘッドとの間に挟み込んだワッシャによって燃焼ガスをシールすることを特徴とする請求項１記載の火花点火式内燃機関。
前記電源供給コネクタに接続される燃料供給路を、複数の電磁式燃料噴射弁間で連続させて燃料ギャラリーを構成させたことを特徴とする請求項１又は２記載の火花点火式内燃機関。